2018 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation and Development of Navigational Performance of Sea-Going Pusher and Barge System
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16K06906
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
佐野 将昭 広島大学, 工学研究科, 助教 (40582763)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 船舶工学 / 抵抗性能 / 自航性能 / 耐航性能 / 載荷影響 / トリム影響 / 水槽試験 / CFD計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では航洋型プッシャー・バージ（P/B）を対象に，その船体連結という機構上，バージの載荷状態に伴い船体間の喫水差が変化する点に着眼し，載荷影響（段差影響）が航洋型P/Bの諸性能に及ぼす影響を明らかとした。とりわけ課題とされる抵抗性能の改善を中心に取り組んだ。
まず初年度は，水槽試験により載荷状態と抵抗性能の関係を系統的に調査し，CFD計算により航洋型P/Bの船体周りの流場構造を明らかとした。その考察結果を踏まえて，2年目には，抵抗源となるプッシャー船首部の圧力増加を抑制する試みとして，バージに船尾トリムを付与する方法を提案し，水槽試験によりその有効性を実証した。
最終年度に当たる3年目は，バージ後流からのより大きな利得の獲得，更なる抵抗低減を目指し，船尾形状を改良（大きな曲率を有する円弧形状に変更）したバージを製作し，改良P/Bとして性能評価を実施した。そしてバージの初期トリムに応じて一長一短はあるものの，概ね原型P/Bと同程度の有効馬力で航走可能である事を示した。改良バージの排水量は約500t増加しており，より多くの貨物を積載できる点を考えれば，その優位性は高いと考えられる。また引き続きCFD計算により自航性能の評価を行い，バージの載荷・トリム状態に応じて後流の強さ・模様が変化し，後方のプッシャー/プロペラ位置での流場に影響が及ぶ様子を明らかとした。特に空荷状態時の船尾トリムは，バージからの後流の増加を促し，船殻効率と推進効率を向上させて，機関出力の低減に有効である可能性を示した。
その他，プッシャーの相対動揺を許容した2点支持連結状態で，原型と改良P/Bの載荷状態ごとに規則波中試験（正面向波）を2,3年目に実施し，波浪中の動揺特性，抵抗増加量，それらに及ぼすバージの載荷・トリムの影響について明らかとした。また連結部の上下と前後方向変位の力学的連続条件を課したストリップ理論ベースの計算法を構築した。
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